我校研究团队提出评估海底滑坡诱发海啸灾害的新视角

地大新闻网讯 （通讯员 殷茵 乔云花）10 月 19 日，《自然》旗下期刊《通讯·地球与环境》(Communications Earth & Environment) 以《古地理和海平面变化控制海底滑坡诱发海啸的幅度》为题，在线发表了海洋学院孙启良教授团队关于海底滑坡引发海啸灾害的研究成果。

海底滑坡广泛发育在大陆边缘和岛屿边坡地区，我国南海北部也有许多大型海底滑坡的发育。海底地形地貌对海底滑塌物质运动及海啸的产生和传播具有重要影响，并最终影响海底滑坡及其诱发海啸的致灾程度。目前，评估古海底滑坡及其诱发的海啸灾害，主要以现今的地形地貌为基础。但是，在地质历史时期，海岸线及海底地形地貌会频繁发生变化。因此，现今常用的海底滑坡灾害链的评估方法和思路，可能会与真实的灾害情况存在较大偏差。

图1：南海北部0.54 Ma时期古地形地貌

本研究中，研究团队利用高精度地球物理数据、钻孔信息和数值模型对南海北部珠江口盆地0.54 Ma（Ma，百万年，地质学、古生物学等领域常用的时间单位） 时期发生的白云滑坡进行了深入研究。在海底滑坡形成过程重建以及海底滑坡体积精确计算的基础上，考虑相对海平面变化和沉积物供应的影响，恢复了0.54 Ma 时期南海北部古地形地貌和海岸线位置。恢复结果表明，南北北部古岸线向海（距现今海岸线位置）推进180—580 km，北部陆架几乎全部暴露在海平面之上（图1）；南海东部大陆架较窄，古岸线在0.54 Ma 时仅向海迁移10—30 km（图1）。虽然古白云滑坡发生时，水深仍然较大（大于 1000 m），但与现今地形下同体积滑坡诱发的海啸相比（图2），由0.54 Ma 古滑坡诱发的海啸能够以更短的时间产生更大的波浪（图3）：在古海岸线附近造成约23 m的海啸，从滑坡发生到海啸淹没至最近的古海岸线仅需5分钟。除此之外，古海啸表现出与现今地形不同的波浪传播和演化模式。与现今地形相比，0.54 Ma 海啸的较大波浪出现在近岸，由于能量耗散较低且波浪浅滩效应显着，大大增强了北部海岸的浪涌现象。此外，东沙群岛在0.54 Ma地形中增强了反射和衍射海啸波，这一特征导致了东沙群岛背后明显的波高分布。

图2：（a）白云滑坡现今地形引发海啸的最大浪高图；（b）和（c）北部及东部海岸线最大浪高

该研究表明了古海平面低位期间海底滑坡引发的海啸，能够对南海沿岸地区造成灾难性破坏，强调了恢复古地形对于研究古滑坡以及海啸的重要性。类似的海底滑坡触发海啸一旦发生，必将对海洋工程设施及沿海人民生命财产安全带来严重威胁。根据研究结果，在别的因素不变的情况下，气候变暖造成的海平面上升或将降低南海北部海底滑坡诱发的海啸强度。

图3：（a）白云滑坡0.54 Ma地形引发海啸的最大浪高图; （b）和（c）北部及东部海岸线最大浪高

上述研究由我校海洋学院、美国特拉华大学、英国卡迪夫大学 、南京大学、中国科学院深海科学与工程研究所和自然资源部第二海洋研究所的科研人员合作完成。该研究受国家自然科学基金委项目资助。（编辑 孙彦钦 审稿 陈华文）